地铁施工中地表沉陷控制方法与工程实例.doc

摘要 我国许多城市正在考虑修建或已经在修建地铁以解决城市的交通拥挤问题。而地铁建设会引起地面沉陷，这有可能引发严重的安全及社会问题。因此，地铁施工引起的地表沉陷对地表的影响程度及控制方法，是地铁建设者十分关注的问题，为此介绍了这一问题的有关工程实践与经验。 关键词 地下工程，地铁，新奥法，地面沉陷，控制方法 分类号 U231 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)增2-5111-07 CONTROL METHODS OF SUBSIDENCE OF GROUND SURFACE IN SUBWAY CONSTRUCTION AND ENGINEERING EXAMPLES Li You1, Li Xiaoqiang2, Peng Yi1 (1School of Civil Engineering and Architecture, Central South University, Changsha 410004 China) (2Institute of Rock and Soil Mechanics, The Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071 China) Abstract Subways are in construction or to be constructed in many Chinese cities to mitigate traffic jam. However, the subway construction may lead to subsidence of ground surface, which may in turn lead to economic and safety damage. Consequently, the control methods of the subsidence are key problems in subway construction. In this paper, some engineering cases of subway construction are introduced, and experience is concluded on subsidence of ground surface and the control measures, which may serve as references to subway builders. Key words underground engineering, subway, NATM, ground surface subsidence, control method 1 引 言 近年来，我国许多城市正在考虑修建或已经在修建地铁以解决城市的交通拥挤问题。地铁隧道穿梭于各种建筑物之下，而隧道施工将引起地表沉陷，这将对有关建筑物及地下管网产生不利影响，严重时将危及人员的安全。因此，了解地铁隧道施工引起地表沉陷的规律及其控制方法，是地铁建设者十分关注的一个问题[l—3]。在对武汉市地铁修建中的有关问题进行论证时，作者对地铁隧道施工引起地表沉陷的规律及其控制方法进行了调研，现将有关研究结果及工程经验作一简单介绍，供大家参考。 2 施工方法与地表沉陷及其控制 资料表明，地铁隧道施工引起地表沉陷的程度主要取决于：(1)地层和地下水条件；(2)隧道埋深和直径；(3)施工方法。其中，施工方法的影响更为明显。同样的地质条件和设计，不同的施工方法引起的地表沉陷会有很大的差异。因此，对地铁的施工方法进行对比分析是建设者必须首先论证的问题。 地铁的施工方法主要有3种：明挖法、新奥法和盾构法。明挖法由于对地面交通干扰大，且因敞开作业对周围环境千扰、污染严重，现在已经较少使用。新奥法和盾构法对环境干扰小，是主要的施工方法。下面结合地表沉陷的产生与控制措施对这2种施工方法进行概述。 2.1 新奥法 所谓新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力，即洞室开挖后，利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护，使之与围岩密贴，减小围岩松动范围，提高自承能力，使支护与围岩联合受力共同作用。采用新奥法时主要的施工方法有：（1）全断面开挖法，原则上是一次完成设计开挖断面，是在稳定的围岩中采用的方法；（2）台阶开挖法；(3)侧壁导坑环型开挖法[3，4]，这是当地质条件特别差时所采用的一种方法，也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。 采用新奥法施工时，地面沉陷主要取决于开挖的方法、初期支护及永久支护的时间和强度，有以下防止地面